一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺制造技术

本发明专利技术一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，属于环氧氯丙烷技术领域。将二氯丙醇与碱溶液在连续管式反应器中快速反应，然后进入薄膜蒸发装置，得到环氧氯丙烷和水的共沸物，最后油水分离得到环氧氯丙烷。连续管式反应器具有良好的混合效果和传热效果，可精确控制停留时间。薄膜蒸发的蒸发强度高，可加快环氧氯丙烷与水的共沸物的分离，产物生成后在系统内滞留时间短；蒸发器内部真空度低，降低了产物与水的共沸点，使得分离过程的温度较低，减少了副反应。由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺与传统工艺相比，具有工艺流程短，物料停留时间短，分离速率快，装置效率高，能耗低及废水排放少的优点。

Reaction separation and coupling process for preparing epoxy chloropropane by continuous process of two chloro propanol

The invention relates to a reaction separation and coupling process for preparing epichlorohydrin continuously from two chloro propanol, belonging to the technical field of epoxy chloropropane. Fast reaction of two propanol with alkaline solution in a continuous tubular reactor, and then into a membrane evaporation device to obtain the azeotropic mixture of epichlorohydrin and water, and finally, oil and water separation to obtain epichlorohydrin. The continuous tube reactor has good mixing effect and heat transfer effect, and can control the residence time accurately. The evaporation intensity of thin film evaporation is high, can accelerate the separation of propane and epoxy chlorine water azeotrope, product formation in the system after a short residence time inside the evaporator; low vacuum, reduced the total boiling product with water, the separation process of low temperature, less side reaction. By two chloropropanols continuous preparation of epichlorohydrin reaction separation coupling process compared with the traditional technology, has the advantages of short process flow, short residence time, separation rate, high device efficiency, low energy consumption and less emission of wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺
本专利技术属于环氧氯丙烷
，特别涉及由连续管式反应器与薄膜蒸发装置耦合制备环氧氯丙烷的方法。技术背景环氧氯丙烷是一种重要的有机化工中间体和精细化学品，用途非常广泛，主要用于生产环氧树脂、氯醇橡胶、表面活性剂、甘油缩水衍生物和阻燃材料等，全球的生产能力已经超过220万t/a。目前环氧氯丙烷的主要生产方法按不同的工艺路线分为丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法和甘油法三种，第一种方法生产的环氧氯丙烷占到环氧氯丙烷总产量的90%。无论采用哪一种生产工艺路线，环氧氯丙烷的生产均可分为两个步骤:①由各种不同的起始原料合成二氯丙醇由二氯丙醇经环氧化反应生产环氧氯丙烷。工业生产中，由二氯丙醇合成环氧氯丙烷的工艺过程均是在塔式反应装备中进行的，如图1所示。过程中反应和精馏同时在塔内进行，产物环氧氯丙烷由水蒸气带出塔顶。该方法可连续化生产，生产效率较高，生产负荷较大。该方法的不足之处在于，塔式反应装备的连续化关联操作参数较多，过程控制较复杂，反应装备实现稳定平衡运行的周期较长，操作弹性相对较小。并且，由于环氧化反应塔内温度较高，产物环氧氯丙烷在环氧化塔内停留时间难以精确控制，部分物料因在反应系统中返混而导致停留时间延长，使环氧氯丙烷在塔内易发生水解副反应，降低了产品收率并增大了废水中的污染物含量。此外，该工艺需在生产过程中消耗大量水蒸气，能耗很高，并产生了较多的含盐废水。因此，研究二氯丙醇合成环氧氯丙烷的新型连续化反应工艺技术，减少过程关联控制参数量，简化工艺操作和过程控制，提高过程操作弹性和装备效率，提高产品收率，降低能耗，具有显著的现实意义和应用前景。鉴于传统环氧氯丙烷塔式反应工艺存在的诸多不足之处，许多环氧氯丙烷生产厂家对环氧化反应工艺进行了改进，包括改变操作压力，适当降低环氧化塔温度，调节蒸汽倍率，改变原料的摩尔配比等。这些改进在一定程度上提高了环氧氯丙烷的收率，降低了生产成本，但是生产过程中仍不可避免地需要消耗大量水蒸气，排放较多废水，产物也易在塔内长时间停留而发生副反应。专利CN101712661公开了一种利用反应蒸馏柱制备环氧氯丙烷的方法，氢氧化钙乳液和二氯丙醇异构体混合液在反应蒸馏柱内生成环氧氯丙烷，依靠水蒸气加热。该工艺流程短，易于操作和控制，废水中的污染物含量低。但是该过程需消耗大量水蒸气，能耗高，废水量大，且装置容易结垢。专利CN102603580公开了一种利用微反应器制备环氧氯丙烷的方法，氢氧化钠溶液和二氯丙醇溶液先在微反应器内快速混合，随后反应料液在延迟管停留一段时间熟化，最后进入精馏塔分离得到环氧氯丙烷。该方法停留时间短，转化率高。但是分离过程能耗大，产品在分离装置中停留时间长，易分解。专利CN101003523公布了一种利用固体超强碱作为催化剂生产环氧氯丙烷的方法，该方法为间歇反应，在反应器中分别加入固体超强碱和二氯丙醇，反应温度为7(T90°C，反应时间为:T5h，过滤得到产物。该方法条件温和，三废排放少，收率较高。但是反应时间长达几个小时，生产效率过低。专利W02008101866公开了一种分离环氧氯丙烷与环氧化盐水相的方法，利用环氧氯丙烷难溶于水以及油相和水相存在明显密度差的特点，水相和油相分层后分离得到环氧氯丙烷粗品。该方法产生的废水少，能耗低。但是分离的效率不高，不适合连续化生产。专利CN101293882公开了一种环氧氯丙烷的分离方法，通过将萃取剂与含有环氧氯丙烷的溶液混合，萃取得到富含环氧氯丙烷的液相，蒸馏得到环氧氯丙烷。该分离方法能耗低，废水排放少。但是需要消耗大量的溶剂，增加了分离过程的成本。薄膜蒸发是指使液体形成薄膜而进行蒸发分离的一种过程技术。蒸发过程中混合液沿内壁自上而下流动，在蒸发面上形成一层薄液膜，易挥发组分与混合物料逆向流动，蒸汽从液相中逸出的速度极快，离开蒸发器后进入冷凝器中。薄膜蒸发具有很高的汽化面积，蒸发速率远远大于普通蒸发装置，物料在蒸发器内停留时间很短。薄膜蒸发适宜处理热敏性物料，已被广泛应用 于化工、医药、染料、食品、轻工、高分子材料生产以及工业废液处理等生产操作中。[0011 ] 与上述工艺技术不同的是，本专利技术提供了一种由连续管道式反应器与薄膜蒸发耦合制备环氧氯丙烷的工艺，可克服现有技术存在的种种缺陷。迄今为止，尚未见与本专利技术类似的利用连续管式反应 器与 薄膜蒸发耦合制备环氧氯丙烷的研究报道。
技术实现思路
本专利技术针对现有工艺的不足，专利技术了一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，二氯丙醇与碱进行环氧化主反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于按照下述步骤进行：在一定的工艺条件下，将高浓度的二氯丙醇和碱溶液按配比输入连续管式反应器，两者在连续管式反应器内快速混合并进行反应；然后物料进入薄膜蒸发装置，分离出环氧氯丙烷和水的共沸物；最后油水分离得到环氧氯丙烷。

【技术特征摘要】
1.一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于按照下述步骤进行:在一定的工艺条件下，将高浓度的二氯丙醇和碱溶液按配比输入连续管式反应器，两者在连续管式反应器内快速混合并进行反应；然后物料进入薄膜蒸发装置，分离出环氧氯丙烷和水的共沸物；最后油水分离得到环氧氯丙烷。2.根据权利要求1所述的一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于其中所述反应原料碱和二氯丙醇的摩尔比范围为(1.(Tl.2):1, 其中所述碱原料为NaOH、KOH或Ca (OH) 2，所述碱为对应固体碱的水溶液，碱溶液的浓度范围为I %~50% (wt.)； 其中所述环氧化反应的温度为20-100?，停留时间为f300s。3.根据权利要求2所述的一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于其中所述反应原料碱和二氯丙醇的摩尔比范围为(1.04-1.08):1 ; 其中所述碱原料为NaOH ;所述碱为对应固体碱的水溶液，碱溶液的浓度范围为20-25%(wt)； 其中所述环氧化反应的温度为40-50°C ;停留时间为5~30s。4.根据权利要求1所述的一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于所述的连续管式反应器内的环氧化反应，反应温度可以是恒定的，也可以在不同的反应阶段选用不同的温度，温度范围为20-l00°C，优选4(T60°C。5.根据权利要求1所述的一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，其特征在于反应分离耦合过程中所述的连续管式反应器为盘管式反应器，U形管式反应器，水平管式反应器和立管式反应器，或者是上述不同形成的组合体。6.根据权利要求1所述的一种由二氯丙醇连续制备环氧氯丙烷的反应分离耦合工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严生虎，何向前，张跃，沈介发，刘建武，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：